豐田氫能源的轉化效率較高，通常可以達到 60 - 80%左右。

像豐田大功率氫燃料電池系統 TL Power 150，其額定效率為 47.1%，最高效率達到了 64.9%。

氫燃料電池是一種獨特的能量轉換裝置，能夠將氫氣的電化學能高效轉化為電能。豐田氫燃料電池汽車的運作原理是氫氣在鉑催化劑作用下分解，生成電子和氫離子，質子穿越質子交換膜抵達負極與氧氣結合產生水和熱能，電子從正極經由外部電路流向負極產生電能為汽車提供動力。

氫燃料電池的效率遠超傳統發動機受卡諾循環限制的 42%左右的熱效率。

豐田從 1992 年就開始氫能源汽車的研發，獨自研發了 5680 項專利技術，2014 年推出了第一款氫能源汽車 MIRAI，其續航超過 500 公里，可在零下 30 度寒冷地區正常使用，充滿只需要 3 分鐘。

在日本，充滿這樣一臺 MIRAI 車型大概需要花費 300 元人民幣左右，每公里的行駛成本不到 0.5 元。而且氫燃料電池不存在衰退的問題，其轉化效率可以達到 70%左右。但氫氣的儲氣罐是有使用壽命的，大約可以使用 15 年，基本和整車壽命保持一致。